Podsumowanie i perspektywy vii rocznica internetu energetycznego chin

Mandy Wang, Head of Market Management and Industry Segment Management

W ostatnich latach byliśmy świadkami wielu modernizacji i transformacji. Przemysł energetyczny odchodzi od energii kopalnej w kierunku odnawialnych źródeł energii. Sektor transportu przechodzi na energię elektryczną i integruje nowe technologie  takie jak:  Internet Rzeczy (IoT),  komunikacja mobilna,  przetwarzanie w chmurze, przetwarzanie i analiza Big Data, sztuczna inteligencja i łańcuch bloków.

Wszystko to przekształciło się w nowy trend w internecie energetycznym. Nastąpił rozdział kosztów energii i cen paliw, podobnie jak i wydajności ze skalą produkcji. Sektor energetyczny przekształca się z przemysłu zależnego od zasobów w zaawansowaną technologicznie branżę produkcji i usług cyfrowych. Te nowe zmiany w wydajności i ulepszaniu nie mogą przetrwać bez nowych relacji w środowisku produkcyjnym. W praktyce oznacza to, że transformacja energetyczna nie powiedzie się w krajach, w których brak wsparcia rządu. W 2014 roku Chiny przedstawiły nową strategię „Cztery reformy a jedna współpraca”,  mającą na celu osiągnięcie bezpieczeństwa energetycznego.

Na początku 2020 roku zapoczątkowano nowy kierunek budowy infrastruktury pod hasłem „Infrastruktura cyfrowa, infrastruktura transportowa i infrastruktura zintegrowana”. 22. września 2020 r. przedstawiono program dla szczytowego poziomu emisji dwutlenku węgla i neutralności węglowej.  15. marca 2021 r. na IX posiedzeniu Centralnej Komisji Finansów i Gospodarki Komitet po raz pierwszy zaproponował budowę „nowego typu systemu elektroenergetycznego”.  Do końca 2021 r. planowany system gospodarki energetycznej oficjalnie rozpoczął swoją ogólną transformację prorynkową, charakteryzującą się pełnym wejściem na rynek zapotrzebowania na energię przemysłową i komeryjną.Od unowocześnienia technologicznego po mechanizmy rynkowe, w kierunku wymiernego celu neutralności węglowej do 2060 r., stopniowo uformowało się  nowe środowisko polityki rozwoju przemysłowego dla chińskiego internetu energetycznego.

Internet energetyczny, część 1: Dekarbonizacja wysoko zaawansowanego technologicznie przemysłu wytwórczego  

Chiny mają widocznie rozwinięty przemysł, czego dowodem są baterie zasilające, nowe pojazdy energetyczne z drugiej ręki, fotowoltaika, łańcuch przemysłowy urządzeń do energetyki wiatrowej, wszystko to łączy zasoby odnawialne z siecią energetyczną, jednocześnie jest niezależne od ograniczeń emisji CO2 pochodzących z paliw kopalnych. W szczególności w energożernym przemyśle motoryzacyjnym (około 10% całkowitego zużycia energii), gdzie pojawiają się istotne nowe siły przemysłowe i liczba nowych pojazdów na energię  (NEVs) dynamicznie rośnie od 2012 roku. Do końca czerwca 2021 r. liczba pojazdów zasilanych energią osiągnęła 6,03 mln, czyli ponad 2% wszystkich pojazdów w Chinach. Na Mapie Szlaku Oszczędzania Energii i Nowych Technologii Energetycznych 2.0 Chińskie Towarzystwo Inżynierii Motoryzacyjnej stwierdza, że ​​sprzedaż NEV osiągnie 40% rynku pojazdów w 2030 roku i ponad 50% w 2040 roku.

Produkcja i sprzedaż NEV nadal znajdują się na logistycznej krzywej wzrostu. Na podstawie danych dotyczących wydajności i oczekiwanej trwałości NEV dostępnych od roku 2012, liczba właścicieli NEV będzie gwałtownie rosła od 2020 do 2040: oczekuje się, że w 2035 będzie ich łącznie 190 milionów, a w 2040 - 300 milionów. Po 2040 r. chiński rynek NEV będzie stopniowo się nasycał i ustabilizuje się na poziomie około 350 milionów sztuk w 2050 r. (dane dotyczące sprzedaży z 2021 r. sugerują wcześniejszy szczyt). W pokazowym mieście Shenzhen w 2021 r. transport publiczny został w 100% zelektryfikowany, co oznacza osiągnięcie w liczbie NEV na poziomie 40% przepustowości transportowej. Nie można oddzielić narodzin i rozwoju internetu informacyjnego od szeroko zakrojonego rozwoju komputerów i przemysłu komputerów osobistych. Uważa się, że społeczeństwo oparte na NEV upraszcza i standaryzuje budowę inteligentnych terminali dla Internetu Energetycznego. Obecnie każdy pojazd NEV w Chinach (w tym hybryda typu plug-in i BEV) ma na pokładzie co najmniej 10 kWh energii elektrycznej (średnia to około 50 kWh na pojazd): Wszystkie pojazdy NEV są wyposażone w pokładowe systemy komunikacji 4/5G.

Oprócz pojazdów NEV w Chinach rozwijają się również płatności mobilne. Publiczny stos ładowania to terminal techniczny dla mobilnego IoT; dla użytkownika końcowego skanowanie i płatności elektroniczne to już rutyna przy pobieraniu opłat.

Osobiste stosy ładowania dostarczane przez różne firmy zapewniają również Bluetooth i inne technologie komunikacji IoT. Od 2017 do 2021 r. liczba publicznych stosów ładowania w Chinach wzrosła z niecałych 0,22 mln do ponad 1,14 mln, a tempo wzrostu odnotowano na poziomie 52%. W przypadku stosów prywatnych, liczba ta wzrosła odpowiednio z niespełna 0,24 mln do ponad 1,47 mln i odpowiednio 59%. NEV i ich sieci ładowania są typowymi infrastrukturami integracji transportu cyfrowego, które można postrzegać jako typowe zastosowanie Internetu energetycznego.

Internet energetyczny, część 2: Usługi cyfrowe ukierunkowane na realizację wartości

Na początku 2022 r. Chiny zdecydowały się promować ‘zieloną’ konsumpcję w dokumencie współwydanym przez dziewięć ministerstw. Wspólnym wysiłkiem firmy i instytucje publiczne uchwaliły decyzje w sprawie promocji ekologicznego transportu i budynków. W wysoce innowacyjnym obszarze Greater Bay Area nowy budynek biurowy wyposażono w dach fotowoltaiczny oraz w dwukierunkowo ładowane pojazdy elektryczne oraz stacje ładowania V2G. Technologia V2G (Vehicle to Grid) zamienia pojazdy elektryczne w mobilne urządzenia do magazynowania energii, co zostało już zademonstrowane w wielu projektach w Europie i Stanach Zjednoczonych. Najważniejszym wydarzeniem Shenzhen było ustanowienie połączenia między siecią pojazdów (dla transportu), siecią ładowania (dla energii) i platformą wirtualnej elektrowni. System wydaje polecenie wyładowania pojazdu na podstawie zgłoszeń użytkowników i zapewnia, że ​​wyładowane pojazdy zachowują wystarczający poziom energii by powrócić do miejsca swojego postoju. Te pojazdy mają korzystnie dłuższą trwałość baterii, tańszą energię generowaną poprzez dachy fotowoltaiczne, jednocześnie unikają ładowania liniowego i wzrostu napięcia w sieci dystrybucyjnej. Wyczuwają ruch i obciążenia mocy oraz ograniczają szczytowe obciążenia.

Co więcej, zagregowana platforma może elastycznie i aktywnie reagować na miejską sieć energetyczną, aby wspierać jej cele w zakresie regulacji energii w miastach. W różnych scenariuszach (roz)ładowania szczegółowo uwzględnia się stan stosu ładowania, bezpieczeństwo akumulatorów, modele pojazdów i wymagania dotyczące sieci dystrybucyjnej, a także dyrektywy wirtualnej elektrowni. W tym celu, dla wsparcia inżynierów stosuje się tzw. Robota Energetycznego wspieranego przez sztuczną inteligencję i rozproszoną sieć zarządzania zasobami (DRMN), która jest wymagana do ciągłej analizy i działania, aby zrealizować  samopoznanie, samouczenie się i samorozwój. Dostosowuje się do ogólnej obsługi i sterowania w oparciu o wysoce precyzyjną przewidywalność systemu. W takim przypadku dostępny sprzęt, taki jak NEV, PV i stosy dwukierunkowego (roz)ładowania będą tworzyć dużą wartość. Dodatkowo, międzysystemowa fuzja bajtów, planowanie predykcyjne i realizacja wartości w Internecie Energetycznym współdziałają i współpracują płynnie i szybko.

Niedawne doświadczenia wdrożeniowe na dużą skalę we wdrażaniu automatyzacji technologii operacyjnej (OT) i przy systematycznym stosowaniu IT mogą być stosowane poza sektorem transportu, włączając technologie energetyczne. To pomoże zredukować emisję dwutlenku węgla aż do osiągnięcia neutralności emisyjnej. Internet energetyczny połączy się i utworzy sieć o większej wartości z dochodowymi rynkami mocy i emisji dwutlenku węgla, która będzie uczestniczyć w pomocniczych usługach sieciowych i innowacyjnych zastosowaniach, takich jak odpowiedź po stronie popytu. Spowoduje to szybki rozwój branży zaawansowanych technologicznie usług energetycznych i przyczyni się do pojawienia się jednorożców w energetycznym internecie. Chiny z pewnością dadzą początek przedsiębiorstwom zajmującym się platformami agregacji energii, takimi jak AutoGrid (Stany Zjednoczone) i Next Kraftwerke (Niemcy). Duża liczba inteligentnych, połączonych pojazdów z nowym napędem energetycznym (i ich zainstalowanymi bateriami) utworzy „gąbkę energetyczną”, zapewniając ogromną, elastyczną pulę zasobów dla sieci energetycznej. W ten sposób powstanie odpowiednik Tesli w postaci Autobiddera w Chinach.